煤矿老空区地面探测技术及其应用.pdf

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1、第2O卷第5期中国矿业Vol_20．No．52011年5月CHINAMININGMAGAZINEMay2011煤矿老空区地面探测技术及其应用李文(煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院，北京100013)摘要：由煤矿老空区引发的一系列灾害已成为危害矿山及社会安全的重要因素之一。为了对未知老空区进行勘察，从根本上消除安全隐患，在分析煤矿老空区地球物理特征的基础上，介绍了高密度电法、瞬变电磁法、EH4大地电磁法和浅层地震法等4种地面探测技术，结合探测实例，总结了各探测技术的应用效果，为今后老空区探测提供一定的借鉴经验。关键词：老空区；高密度电法；瞬变电磁法；EH

2、一4大地电磁法；浅层地震法中图分类号：P631．325文献标识码：A文章编号：1004405l(2O11)05—0111—04ThetechnologyandapplicationofcoalminegoafgrounddetectionIIWen(MineSafetyTechnologyBranchofChinaCoalResearchInstitute，Beijing100013，China)Abstract：Theseriesofdisastercausedbycoalminegoafhavebecomeoneoftheimportantfactor

3、sthreatofcoaln]ineandsocialsafety．InordertOdetecttheunknowngoal，eliminatehiddendangers，basedonanalyzinggeophysicalcharacteristicsofcoalminegoal，thehighdensityresistivitymethod，transiente—lectromagneticmethod，EH一4magnetotelluricmethodandshallowseismicmethodareintroduced．Com—binedwi

4、thdetectionexamples，theapplicationeffectaresummarized．Soitprovideshelpfulexperienceforcoalminegoaldetectioninfuture．Keywords：coa1minegoaf；highdensityresistivitymethod；transientelectromagneticmethod；EH4magnetoteIluricmethod；shallowseismicmethod煤矿开采后形成采空区。在上世纪8O年代，浪造成井下1人重伤事故；2010年3

5、月28日13不少煤矿均采用较为落后的“房柱式”或“巷柱时4O分，中煤集团华晋焦煤公司王家岭矿发生透式”的炮采采煤方法，小窑、小煤矿星罗棋布，水事故，造成153人被困井下，经初步推断就是由矿井开挖无设计、无图纸、无记录，小窑的采空于掘进过程中与原有老空区积水贯通所致，尽管区范围和状态都没有详细记录和数据l1]。据现场救援非常成功，但造成的损失是巨大的，由此也调查，这些老采空区有些顶板已垮落，造成地表造成了恶劣的社会影响。有鉴于此，煤矿老空区塌陷；有些顶板尚未垮落，从地表看不到老空区探测业已引起社会和煤炭行业的高度重视。本文存在；有些老空区已自燃，有些老空区正

6、在着火；在分析煤矿老空区地球物理特征的基础上，介绍有些老空区已积水等等。上述问题业已或必将为了4种地面探测技术，并结合探测实例，总结了各上下煤层及邻近区域开采带来重大的安全隐患。探测技术的应用效果，为今后老空区探测提供一2007年3月14Et内蒙鄂尔多斯市西梁圪旦煤矿定的借鉴经验。104盘区采空区突然发生顶板大面积垮落，冲击气1煤矿老空区地球物理特征煤层赋存于成层分布的煤系地层中，煤层被收稿日期：2Ol0—1l21开采后形成采空区，破坏了原有的应力平衡状态。基金项目：煤炭资源开采与环境保护国家重点实验室资助；矿井围岩参数现场检测及采动损害与评价技术实验室资

7、助；煤炭科学当开采面积较小时，由于残留煤柱较多，压力转研究总院技术创新基金项目资助移到煤柱上，未引起地层塌落、变形，采空区以作者简介：李文(1980一)，男，汉族，山东定陶人，博士，主充水或不充水的空洞形式保存下来；但多数采空要从事采矿工程与安全、地球物理勘探、灾害监测与防控等研究]_作。区在重力和地层应力作用下，顶板塌落，形成冒中国矿业第2O卷落带、裂隙带和弯曲带。这些地质因素的变化，设一次完成，可减少因电极设置而引起的故障和使得采空区及其上部地层的地球物理特征发生了干扰，可进行野外数据的快速和自动采集；②能显著变化，主要表现为口]：有效的进行多种电极排

8、列方式的扫描测量；③可1)煤层采空区冒落带与完整地层相比，岩性以对